RU2775372C1 - Automated installation for research of filtration reservoir processes - Google Patents

Automated installation for research of filtration reservoir processes Download PDF

Info

Publication number
RU2775372C1
RU2775372C1 RU2021129930A RU2021129930A RU2775372C1 RU 2775372 C1 RU2775372 C1 RU 2775372C1 RU 2021129930 A RU2021129930 A RU 2021129930A RU 2021129930 A RU2021129930 A RU 2021129930A RU 2775372 C1 RU2775372 C1 RU 2775372C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reservoir
pressure
filtration
processes
pump
Prior art date
Application number
RU2021129930A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Федорович Соколов
Валерий Петрович Ваньков
Александр Евгеньевич Алеманов
Владимир Михайлович Троицкий
Андрей Витальевич Мизин
Ольга Михайловна Монахова
Андрей Сергеевич Рассохин
Вадим Вячеславович Николашев
Никита Сергеевич Костевой
Ростислав Вадимович Николашев
Роман Андреевич Скороход
Александр Дмитриевич Курочкин
Александр Викторович Усанов
Михаил Юрьевич Алексеевич
Илья Михайлович Чураков
Максим Владимирович Колесников
Наталья Владимировна Скороход
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Газпром"
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Газпром" filed Critical Публичное акционерное общество "Газпром"
Application granted granted Critical
Publication of RU2775372C1 publication Critical patent/RU2775372C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: laboratory studies.
SUBSTANCE: invention is intended for laboratory study of filtration reservoir processes and can be used to determine the characteristics of porous media of oil and gas condensate fields and underground gas storages. Automated installation for studying reservoir filtration processes contains a 3-phase visual separator-measuring device (VSMD), the first cryothermostat, a system for creating and maintaining back pressure during the study of reservoir filtration processes, a system for measuring excess and differential pressure, a high-pressure PV pump, a capillary viscometer, first, second, third, fourth and fifth separation tanks. All the systems mentioned above, separation tanks, VSMD, capillary viscometer and high-pressure PV pump are located in a heating cabinet, which is designed to create reservoir temperature when conducting studies of reservoir filtration processes. A platform is equipped inside the heating cabinet, which is made with the possibility of placing on it a replaceable module for studying reservoir filtration processes, containing a sample simulating the studied reservoir rock.
EFFECT: increasing the reliability of the results of studies of filtration formation processes by expanding the functionality of conducting studies of filtration formation processes under thermobaric conditions.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение предназначено для экспериментального изучения в лабораторных условиях фильтрационных пластовых процессов и определения важнейших характеристик пористых сред нефтегазоконденсатных месторождений и подземных хранилищ газа (ПХГ) и может быть использовано для получения исходных данных для подсчета запасов углеводородов на месторождениях, проектирования процессов разработки месторождений, техники и технологии добычи углеводородов на нефтегазоконденсатных месторождениях и ПХГ.The invention is intended for experimental study of filtration formation processes in laboratory conditions and determination of the most important characteristics of porous media of oil and gas condensate fields and underground gas storages (UGS) and can be used to obtain initial data for calculating hydrocarbon reserves in fields, designing field development processes, equipment and production technology hydrocarbons in oil and gas condensate fields and UGS facilities.

Наиболее близким техническим решением является установка для исследования фильтрационно-емкостных и электрических свойств керна модель AMR-F3000H, выпускаемая ООО «АМКОР» и предназначенная для определения относительных фазовых проницаемостей керна в пластовых условиях для системы «жидкость/жидкость» в соответствие с ОСТ 39-235-89, коэффициента вытеснения и остаточной нефтенасыщенности керна с моделированием пластовых условий ОСТ 39-195-86, коэффициента открытой пористости в пластовых условиях, электрического сопротивления керна в пластовых условиях, воздействия кислотных растворов (HCl, HF, Н2СО3), сжимаемости породы (изменения объема пор) при изменении пластового давления (см. информацию об установке по электронному адресу https://amcore.ru/issledovanie-kema/filtrationnye-sistemy/ustanovka-dlya-issledovaniya-filtracionno-emkostnyh-i-elektricheskih-svoistv-kerna-model-amr-f3000h.htmn.The closest technical solution is the installation for studying the reservoir and electrical properties of the core, model AMR-F3000H, manufactured by AMKOR LLC and designed to determine the relative phase permeability of the core in reservoir conditions for the "liquid/liquid" system in accordance with OST 39-235 -89, core displacement and residual oil saturation with simulation of reservoir conditions OST 39-195-86, open porosity coefficient in reservoir conditions, core electrical resistance in reservoir conditions, impact of acid solutions (HCl, HF, H2CO3), rock compressibility (volume change pore) when formation pressure changes (see information about the unit at https://amcore.ru/issledovanie-kema/filtrationnye-sistemy/ustanovka-dlya-issledovaniya-filtracionno-emkostnyh-i-elektricheskih-svoistv-kerna-model -amr-f3000h.htmn.

Упомянутое техническое решение не обеспечивает достаточную достоверность результатов проводимых исследований, поскольку в нем отсутствует возможность моделирования процессов трехфазной фильтрации пластовых флюидов (только двухфазная), ограничен диапазон максимальных пластовых давлений (40 МПа против 70 МПа), отсутствует возможность замера дифференциального давления из центральной части исследуемого образца в кернодержателе, а также отсутствует система определения газонасыщенности путем построения PV-диаграммы.The mentioned technical solution does not provide sufficient reliability of the results of the ongoing studies, since it does not have the ability to simulate the processes of three-phase filtration of reservoir fluids (only two-phase), the range of maximum reservoir pressures is limited (40 MPa vs. 70 MPa), and there is no possibility of measuring differential pressure from the central part of the test sample in the core holder, and there is no system for determining gas saturation by constructing a PV diagram.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание автоматизированной установки для исследований фильтрационных пластовых процессов без указанных выше недостатков.The task to be solved by the claimed invention is the creation of an automated installation for studying filtration formation processes without the above disadvantages.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение достоверности результатов исследований фильтрационных пластовых процессов за счет расширения функциональных возможностей проведения исследований фильтрационных пластовых процессов в термобарических условиях.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of the results of studies of filtration formation processes by expanding the functionality of conducting studies of filtration formation processes under thermobaric conditions.

Заявленное изобретение решает комплекс задач для получения исходных данных для подсчета запасов углеводородов на месторождениях, проектирования процессов разработки месторождений, техники и технологии добычи углеводородов на нефтегазоконденсатных месторождениях и подземных хранилищах газа (ПХГ):The claimed invention solves a set of problems for obtaining initial data for calculating hydrocarbon reserves in fields, designing field development processes, equipment and technology for hydrocarbon production in oil and gas condensate fields and underground gas storages (UGS):

- моделирование процессов многофазной многокомпонентной фильтрации в широком диапазоне давлений, температур и скоростей движения флюидов в пористой среде;- modeling of multiphase multicomponent filtration processes in a wide range of pressures, temperatures and fluid velocities in a porous medium;

- разработка технологий физико-химического, механического воздействия на пластовую систему с целью увеличения компонентоотдачи пласта;- development of technologies for physical-chemical, mechanical impact on the reservoir system in order to increase the component recovery of the reservoir;

- моделирование фильтрационных процессов в пластовых системах при аномально низких и аномально высоких температурах и давлениях с целью отработки технологий освоения трудно извлекаемых запасов;- modeling of filtration processes in reservoir systems at abnormally low and abnormally high temperatures and pressures in order to develop technologies for the development of hard-to-recover reserves;

- обоснование методов нефтегазоконденсатоодачи на поздних стадиях разработки месторождений;- substantiation of oil and gas condensate recovery methods at the late stages of field development;

- изучение влияния различных технологических жидкостей на фильтрационно-емкостные свойства коллектора.- study of the influence of various process fluids on the reservoir properties.

Технический результат достигается за счет того, что автоматизированная установка для исследований фильтрационных пластовых процессов содержит визуальный сепаратор-измеритель (ВСИ), первый криотермостат, подключенный к ВСИ, систему создания и поддержания противодавления, систему измерения избыточного и дифференциального давления, PV-насос высокого давления, вискозиметр капиллярный, первую и вторую разделительные емкости, входные линии которых соединены с системой создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации углеводородной жидкости, третью разделительную емкость, входная линия которой соединена с системой создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации пластовой воды или модели пластовой воды - водного солевого раствора, соответствующего по своему составу и минерализации натурной пластовой воде, четвертую разделительную емкость, входная линия которой соединена с системой создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации газа, а выходная линия соединена с системой измерения избыточного и дифференциального давления, пятую разделительную емкость, входная линия которой соединена с системой создания и поддержания противодавления при проведении исследований фильтрационных пластовых процессов, а выходная линия - с ВСИ, при этом вискозиметр капиллярный соединен с выходной линией первой разделительной емкости, с PV-насосом высокого давления и с системой измерения избыточного и дифференциального давления, причем все упомянутые выше системы, разделительные емкости, ВСИ, вискозиметр капиллярный и PV-насос высокого давления расположены в термошкафу, который предназначен для создания пластовой температуры при проведении исследований фильтрационных пластовых процессов и снабжен вторым термокриостатом, причем внутри термошкафа оборудована площадка, которая выполнена с возможностью размещения на ней сменного модуля для исследований фильтрационных пластовых процессов, содержащий образец, моделирующий исследуемую породу пласта, причем площадка расположена в термошкафу таким образом, что обеспечивается возможность подключения упомянутого сменного модуля к входу ВСИ и/или к выходным линиям разделительных емкостей.The technical result is achieved due to the fact that the automated installation for studying filtration formation processes contains a visual separator-measuring device (VSI), the first cryothermostat connected to the VSI, a system for creating and maintaining back pressure, a system for measuring excess and differential pressure, a high pressure PV pump, capillary viscometer, the first and second separation tanks, the input lines of which are connected to the system for creating formation pressure and ensuring uninterrupted filtration of hydrocarbon liquid, the third separation tank, the input line of which is connected to the system for creating formation pressure and ensuring uninterrupted filtration of formation water or a model of formation water - water salt solution, corresponding in its composition and salinity to natural formation water, the fourth separation tank, the inlet line of which is connected to the system for creating reservoir pressure and ensuring uninterrupted gas filtration, and the output line is connected to the system for measuring excess and differential pressure, the fifth separation tank, the input line of which is connected to the system for creating and maintaining backpressure when conducting studies of reservoir filtration processes, and the output line is connected to the VSI, while the capillary viscometer is connected to the output line of the first separation tank , with a high-pressure PV pump and with a system for measuring excess and differential pressure, moreover, all the systems mentioned above, separation tanks, VSI, a capillary viscometer and a high-pressure PV pump are located in a heating cabinet, which is designed to create reservoir temperature when conducting studies of reservoir filtration processes and is equipped with a second thermal cryostat, and a platform is equipped inside the oven, which is configured to place a replaceable module on it for studying filtration formation processes, containing a sample simulating the formation rock under study , moreover, the site is located in the heating cabinet in such a way that it is possible to connect the said replaceable module to the input of the HSI and/or to the output lines of the separating containers.

Образец, моделирующий исследуемую породу пласта, представляет собой натурный образец керна или насыпную модель пласта или модель пористой среды.A sample simulating the studied reservoir rock is a full-scale core sample or a bulk model of the reservoir or a model of a porous medium.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показана автоматизированная установка для исследований фильтрационных пластовых процессов с подключенным модулем, содержащим кернодержатель (КД) с образцом керна и предназначенным для определения относительных фазовых проницаемостей образцов керна.In FIG. 1 shows an automated installation for studying filtration processes with a connected module containing a core holder (KD) with a core sample and designed to determine the relative phase permeability of core samples.

На фиг. 2 показана схема подключения к элементам автоматизированной установки для исследований фильтрационных пластовых процессов модуля, содержащего насыпную модель пласта и предназначенного для определения коэффициента вытеснения нефти при парогазовом воздействии.In FIG. Figure 2 shows a diagram of connecting to the elements of an automated installation for studying reservoir filtration processes a module containing a bulk model of the reservoir and designed to determine the oil displacement factor during steam-gas treatment.

На фиг. 3 изображена схема автоматизированной установки для исследований фильтрационных пластовых процессов с площадкой для расположения в термошкафу сменного модуля для исследований фильтрационных пластовых процессов.In FIG. 3 shows a diagram of an automated installation for studying filtration reservoir processes with a platform for placing a replaceable module in a heating cabinet for studying filtration reservoir processes.

В основе автоматизированной установки для исследований фильтрационных пластовых процессов лежат модульность и универсальность.Modularity and versatility are at the heart of the automated installation for studying reservoir processes.

Заявленная автоматизированная установка является многофункциональной и предназначена для исследования керна и флюидов в пластовых условиях, а также изучения эффекта от различных методов увеличения нефтегазоконденсатоотдачи и интенсификации добычи газа и нефти.The claimed automated installation is multifunctional and is designed to study core and fluids in reservoir conditions, as well as to study the effect of various methods of increasing oil and gas condensate recovery and intensifying gas and oil production.

На фиг. 1 позициями обозначены следующие элементы автоматизированной установки для исследований фильтрационных пластовых процессов: персональный компьютер 1, электрический блок 2, термошкаф 3, первая разделительная емкость 4, вторая разделительная емкость 5, третья разделительная емкость 6, четвертая разделительная емкость 7, пятая разделительная емкость 8, визуальный сепаратор (ВСИ) 9, система создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации углеводородной жидкости, включающая первый насос 10 высокого давления и второй насос 11 высокого давления (первую группу насосов), система создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации пластовой воды или модели пластовой воды -водного солевого раствора, соответствующего по своему составу и минерализации натурной пластовой воде, включающая третий насос 12 высокого давления и четвертый насос 13 высокого давления (вторую группу насосов), система пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации газа включающая пятый насос 14 высокого давления и шестой насос 15 высокого давления (третью группу насосов), автоматизированная система создания и поддержания противодавления 16, включающая механический регулятор давления (МРД) 17 и седьмой насос 18 высокого давления, кернодержатель (КД) 19, система поддержания горного давления в кернодержателе, включающая восьмой насос 20 высокого давления и девятый насос 21 высокого давления (четвертую группу насосов), система измерения избыточного и дифференциального давления 22, вискозиметр капилярный 23, PV - насос 24 высокого давления, первый криотермостат 25, второй криотермостат 26, аналитические весы 27, провода электрических соединений 28, гидравлические линии 29 высокого давления.In FIG. 1 positions indicate the following elements of an automated installation for studying filtration reservoir processes: personal computer 1, electrical unit 2, heating cabinet 3, first separation tank 4, second separation tank 5, third separation tank 6, fourth separation tank 7, fifth separation tank 8, visual separator (VSI) 9, a system for creating reservoir pressure and ensuring uninterrupted filtration of hydrocarbon fluid, including the first high pressure pump 10 and the second high pressure pump 11 (the first group of pumps), a system for creating reservoir pressure and ensuring uninterrupted filtration of reservoir water or reservoir water models - aqueous salt solution, corresponding in its composition and mineralization to natural formation water, including a third high pressure pump 12 and a fourth high pressure pump 13 (the second group of pumps), a reservoir pressure system and ensuring uninterrupted gas filtration, including I the fifth high pressure pump 14 and the sixth high pressure pump 15 (the third group of pumps), an automated system for creating and maintaining backpressure 16, including a mechanical pressure regulator (MPD) 17 and a seventh high pressure pump 18, a core holder (KD) 19, a mining support system pressure in the core holder, including the eighth high-pressure pump 20 and the ninth high-pressure pump 21 (fourth group of pumps), the system for measuring excess and differential pressure 22, capillary viscometer 23, PV - high-pressure pump 24, the first cryothermostat 25, the second cryothermostat 26, analytical scales 27, electrical connection wires 28, high pressure hydraulic lines 29.

На фиг. 2 позициями обозначены следующие элементы: персональный компьютер 1, электрический блок 2, термошкаф 3, ВСИ 9, провода электрических соединений 28, нефтяной насос 30, насос 31 высокого давления для перекачки дистиллированной воды, контейнер 32 с нефтью, контейнер 33 с дистиллированной водой, парогенератор 34, насыпная модель пласта 35, слив 36 ВСИ, трубки высокого давления 37.In FIG. 2 positions indicate the following elements: personal computer 1, electrical unit 2, heating cabinet 3, VSI 9, electrical connection wires 28, oil pump 30, high pressure pump 31 for pumping distilled water, container 32 with oil, container 33 with distilled water, steam generator 34, reservoir model 35, weir 36 VSI, high pressure pipes 37.

На фиг. 3 позициями обозначены следующие элементы: термошкаф 3, площадка 38, предназначенная для установки сменных модулей для исследований фильтрационных пластовых процессов, модуль 39, модуль 40, модуль 41, модуль 42.In FIG. 3 positions indicate the following elements: oven 3, platform 38, designed to install replaceable modules for studying reservoir filtration processes, module 39, module 40, module 41, module 42.

Система создания пластовой температуры состоит из термошкафа 3, который снабжен встроенными термонагревательными элементами, принудительной системой конвективного теплообмена и теплоизоляцией (на чертеже не показаны) и подключен к первому криотермостату 25 и ко второму криотермостату 26 с помощью которых производится охлаждение (а также нагрев) рабочих элементов заявленной автоматизированной установки.The formation temperature creation system consists of a thermal cabinet 3, which is equipped with built-in thermal heating elements, a forced convective heat exchange system and thermal insulation (not shown in the drawing) and is connected to the first cryothermostat 25 and to the second cryothermostat 26, which cool (and also heat) the working elements declared automated installation.

Система создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации углеводородной жидкости (первой легкой фазы жидкости (керосин или нефть)) соединена с первой 4 и второй 5 разделительными емкостями и состоит из первой группы насосов высокого давления, включающей первый 10 и второй 11 насосы высокого давления.The system for creating reservoir pressure and ensuring uninterrupted filtration of the hydrocarbon liquid (the first light phase of the liquid (kerosene or oil)) is connected to the first 4 and second 5 separation tanks and consists of the first group of high pressure pumps, including the first 10 and second 11 high pressure pumps.

Система создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации пластовой воды или модели пластовой воды - водяного солевого раствора, соответствующего по своему составу натурной пластовой воде (второй тяжелой фазе жидкости), соединена с третьей разделительной емкостью 6 и состоит из второй группы насосов высокого давления, включающей третий насос 12 и четвертый насос 13.The system for creating formation pressure and ensuring uninterrupted filtration of formation water or a model of formation water - an aqueous salt solution, corresponding in composition to natural formation water (the second heavy phase of the liquid), is connected to the third separation tank 6 and consists of the second group of high pressure pumps, including the third pump 12 and fourth pump 13.

Система создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации газа, соединена с четвертой разделительной емкостью 7 и состоит из третьей группы насосов высокого давления, включающей пятый насос 14 и шестой насос 15.The system for creating reservoir pressure and ensuring uninterrupted gas filtration is connected to the fourth separation tank 7 and consists of the third group of high pressure pumps, including the fifth pump 14 and the sixth pump 15.

Разделительные емкости 4,5,6,7,8 предназначены для разделения двух жидкостей или разделения жидкость-газ.Separation tanks 4,5,6,7,8 are designed to separate two liquids or liquid-gas separation.

PV-насос 24 высокого давления предназначен для измерения изменения пластового давления и объема, при этом его применяют при проведении исследований по определению фазовых проницаемостей согласно ОСТ 39-235-89. Газонасыщенность определяется методом построения PV-диаграммы. PV-насос 24 высокого давления связан с системой измерения избыточного и дифференциального давления 22 и с системой измерения вязкости флюида, представляющей собой вискозиметр капиллярный 23, позволяющий в пластовых условиях (давление и температура) определить вязкость флюида в диапазоне от 0,2 до 1000 мПа⋅с.PV-pump 24 high pressure is designed to measure changes in reservoir pressure and volume, while it is used in studies to determine the phase permeability in accordance with OST 39-235-89. Gas saturation is determined by the method of constructing a PV diagram. The high-pressure PV pump 24 is connected to a system for measuring excess and differential pressure 22 and with a fluid viscosity measurement system, which is a capillary viscometer 23, which allows determining the fluid viscosity in the reservoir conditions (pressure and temperature) in the range from 0.2 to 1000 mPa⋅ With.

Система измерения вытесненного объема флюида представляет собой Зх-фазный ВСИ 9, к которому подключен первый криотермостат 25. Кроме того к входной линии ВСИ 9, подсоединена выходная линия пятой разделительной емкости 8 и линия, соединенная с портом для подключения сменных модулей для исследований фильтрационных пластовых процессов, размещаемых на площадке 38. ВСИ 9 предназначен для определения положения уровня раздела фаз двух и трех несмешивающихся флюидов с помощью видеофиксации в его измерительном объеме и программного обеспечения.The system for measuring the displaced volume of the fluid is a 3-phase VSI 9, to which the first cryothermostat 25 is connected. In addition, the output line of the fifth separation tank 8 is connected to the input line of the VSI 9 and the line connected to the port for connecting replaceable modules for studying filtration processes located on the site 38. VSI 9 is designed to determine the position of the phase separation level of two and three immiscible fluids using video recording in its measuring volume and software.

Автоматическая система создания и поддержания противодавления 16 включает в себя седьмой насос 18 высокого давления и механический регулятор давления 17, который связан с системой измерения массы флюида, представляющей собой аналитические весы 27.The automatic system for creating and maintaining backpressure 16 includes a seventh high-pressure pump 18 and a mechanical pressure regulator 17, which is connected to the fluid mass measurement system, which is an analytical balance 27.

Система измерения избыточного давления и дифференциального давления 22 состоит из двух дифференциальных датчиков давления и датчиков избыточного давления (на чертеже не показаны).The system for measuring gauge pressure and differential pressure 22 consists of two differential pressure sensors and gauge pressure sensors (not shown).

Система управления содержит персональный компьютер 1, который связан с электрическим блоком 2 к которому посредством проводов электрических соединений 28 подсоединены все элементы и системы заявленной автоматизированной установки.The control system contains a personal computer 1, which is connected to the electrical unit 2 to which all the elements and systems of the claimed automated installation are connected by means of wires of electrical connections 28.

Автоматизированная установка для исследований фильтрационных пластовых процессов имеет общую для всех своих элементов гидравлическую систему (гидравлическая обвязка оборудования, включающая в себя трубки из нержавеющей стали, вентили, фитинги, клапаны), систему электропитания и управления (АСУ).The automated installation for studying reservoir processes has a common hydraulic system for all its elements (hydraulic piping of equipment, including stainless steel pipes, valves, fittings, valves), power supply and control system (ACS).

В термошкафу 3 (см. фиг. 3) оборудована площадка 38 для размещения на ней сменного модуля для исследований фильтрационных пластовых процессов. Внутри термошкафа 3, в месте где оборудована площадка 38, расположены порты для подключения сменных модулей для исследований фильтрационных пластовых процессов к системам и элементам автоматизированной установки для исследований фильтрационных пластовых процессов.In the oven 3 (see Fig. 3) is equipped with a platform 38 to place on it a replaceable module for studying filtration formation processes. Inside the oven 3, in the place where the site 38 is equipped, there are ports for connecting plug-in modules for studying filtration reservoir processes to systems and elements of an automated installation for studying filtration reservoir processes.

К автоматизированной установке для исследований фильтрационных пластовых процессов может быть подключен один из следующих сменных модулей для исследований фильтрационных пластовых процессов (см. фиг. 3):One of the following plug-in modules for studying reservoir processes can be connected to an automated installation for studying filtration processes (see Fig. 3):

- модуль 39, содержащий КД 19 с натурным образцом керна и предназначенный для определения относительных фазовых проницаемостей образцов керна;- module 39, containing CD 19 with a full-scale core sample and designed to determine the relative phase permeability of core samples;

- модуль 40, содержащий модель пористой среды и предназначенный для определения минимального давления смесимости пластового флюида в модельной пористой среде («slim-tube»);- module 40 containing a model of a porous medium and designed to determine the minimum miscibility pressure of formation fluid in a model porous medium (“slim-tube”);

- модуль 41, содержащий насыпную модель пласта и предназначенный для определения коэффициента вытеснения нефти при парогазовом воздействии (насыпная модель пласта);- module 41, containing a bulk reservoir model and designed to determine the oil displacement factor under steam-gas treatment (bulk reservoir model);

- модуль 42 содержащий КД с натурным образцом керна и предназначенный для определения исследования влияния буровых, тампонажных растворов, различных технологических жидкостей и кислотных обработок на фильтрационно-емкостные свойства призабойной зоны скважины и продуктивного пласта.- module 42 containing a design documentation with a full-scale core sample and designed to determine the study of the effect of drilling, cement slurries, various process fluids and acid treatments on the porosity and porosity properties of the bottomhole zone of the well and the productive formation.

Модуль 39 (см. фиг. 1) содержит КД с натурным образцом керна и систему поддержания горного давления в керне, состоящую из датчика горного давления (на чертеже не показан) и четвертой группы насосов, включающей восьмой насос 20 и девятый насос 21. Модуль 39 предназначен для определения относительных фазовых проницаемостей образцов керна по двух-, трехфазной фильтрующимся системам, а также для определения коэффициентов вытеснения, измерения электрического сопротивления и определение водонасыщенности образцов керна.Module 39 (see Fig. 1) contains a CD with a full-scale core sample and a rock pressure maintenance system in the core, consisting of a rock pressure sensor (not shown in the drawing) and a fourth group of pumps, including the eighth pump 20 and the ninth pump 21. Module 39 designed to determine the relative phase permeability of core samples for two-, three-phase filtering systems, as well as to determine the displacement coefficients, measure electrical resistance and determine the water saturation of core samples.

Модуль 40 выполнен в мобильном варианте и устанавливается в термошкаф 3 вместо тележки другого сменного модуля для исследований фильтрационных пластовых процессов. Модуль 40 пористой среды включает в себя блок определения смешиваемости ("Slim tube"), установленный на передвижном основании, размещенном на поддоне. Модуль 40 представляет собой трубку с моделью пористой среды. В качестве модели пористой среды в модуле 40 используют спрессованный кварцевый песок, имитирующий модель пористой среды, в которой происходит смешивание пластовых флюидов. Постоянное давление внутри системы поддерживаться с помощью регулятора противодавления. Для визуальной оценки потоков, выходящих из трубки, предусмотрено смотровое окно с системой цифровой видеофиксации.Module 40 is made in a mobile version and is installed in a heating cabinet 3 instead of a trolley of another replaceable module for studying reservoir filtration processes. The porous media module 40 includes a miscibility determination unit ("Slim tube") mounted on a movable base placed on a pallet. Module 40 is a tube with a model of a porous medium. As a model of a porous medium in module 40, compressed quartz sand is used, which simulates a model of a porous medium in which formation fluids mix. A constant pressure inside the system is maintained by means of a back pressure regulator. For a visual assessment of the streams leaving the tube, a viewing window with a digital video recording system is provided.

Модуль 41 содержит насыпную модель пласта 35 (см. фиг. 2), вход которой соединен с выходной линией нефтяного насоса 30, соединенного с контейнером 32 с нефтью, а также соединен с выходной линией парогенератора 34, который соединен через насос 31 высокого давления для перекачки дистиллированной воды с контейнером 33 с дистиллированной водой. Вход и выход насыпной модели 35 обвязаны таким образом, чтобы было возможно осуществлять подачу нефтяным насосом 30 флюида (нефти) и перегретого пара от парогенератора 34, а также осуществлять измерение перепада давления на насыпной модели и вывод смеси флюидов. В качестве пласта применяется насыпная (набивная) модель пласта (НМЗО) диаметра 30 мм длиной 500 мм. Насыпная модель 35 предназначена для исследования дезинтегрированных образцов породы путем парогазового воздействия, а также проведения комплексных исследований с использованием флюидов в пластовых условиях. В ходе эксперимента обеспечивается непрерывная подача газа и флюидов в насыпную модель. Постоянное давление внутри системы поддерживается с помощью регулятора противодавления. Для визуальной оценки выходящих из модели объемов флюидов (жидкость, газ) предусмотрен сепаратор-измеритель с системой цифровой видеофиксации. Объем вышедшей жидкости может быть измерен и с помощью мерной бюретки, а объем выходящего газа - газовым счетчиком.Module 41 contains a bulk reservoir model 35 (see Fig. 2), the input of which is connected to the output line of the oil pump 30 connected to the container 32 with oil, and is also connected to the output line of the steam generator 34, which is connected through a high pressure pump 31 for pumping distilled water with container 33 with distilled water. The inlet and outlet of the bulk model 35 are tied in such a way that it is possible to supply fluid (oil) and superheated steam from the steam generator 34 by the oil pump 30, as well as to measure the pressure drop on the bulk model and output the fluid mixture. As a reservoir, a bulk (rammed) reservoir model (NMZO) with a diameter of 30 mm and a length of 500 mm is used. Bulk model 35 is designed to study disintegrated rock samples by steam-gas treatment, as well as to conduct complex studies using fluids in reservoir conditions. During the experiment, a continuous supply of gas and fluids to the bulk model is ensured. A constant pressure inside the system is maintained by a back pressure regulator. For visual assessment of fluid volumes (liquid, gas) leaving the model, a measuring separator with a digital video recording system is provided. The volume of the released liquid can also be measured using a measuring burette, and the volume of the outgoing gas can be measured with a gas meter.

Модуль 42 исследования влияния буровых, тампонажных растворов, различных технологических жидкостей и кислотных обработок на фильтрационно-емкостные свойства призабойной зоны скважины и продуктивного пласта содержит КД и позволяет прокачивать буровые растворы вдоль торцевой части образца керна в КД с целью образования кольматационной корки, моделируя условия отложения твердых частиц на стенке скважины, различные технологические жидкости при постоянном перемешивании магнитными мешалками с целью предотвращения оседания твердых частиц и подачи к образцу керна оптимального состава раствора. Модуль 42 содержит разделительные емкости (на чертеже не показаны), оснащенные магнитными мешалками, обеспечивающие постоянное перемешивание бурового раствора для предотвращения оседания и формирования оптимального состава для подачи к образцу керна.Module 42 for studying the effect of drilling, grouting slurries, various process fluids and acid treatments on the porosity and porosity properties of the bottomhole zone of the well and the productive formation contains a drilling fluid and allows pumping drilling fluids along the end part of the core sample in the pressure chamber in order to form a clogging crust, simulating the conditions for the deposition of solids particles on the borehole wall, various process fluids with constant stirring with magnetic stirrers in order to prevent sedimentation of solid particles and supply the optimal composition of the solution to the core sample. Module 42 contains separating tanks (not shown in the drawing) equipped with magnetic stirrers that provide constant mixing of the drilling fluid to prevent settling and form the optimal composition for feeding to the core sample.

Заявленная автоматизированная установка для исследований фильтрационных пластовых процессов обеспечивает:The claimed automated installation for the study of filtration formation processes provides:

- определение относительных фазовых проницаемостей керна в режиме стационарной фильтрации по схеме двухфазной и трехфазной фильтрации в системах: жидкость-жидкость, жидкость-газ, жидкость-жидкость-газ;- determination of the relative phase permeability of the core in the stationary filtration mode according to the scheme of two-phase and three-phase filtration in the systems: liquid-liquid, liquid-gas, liquid-liquid-gas;

- определение относительных фазовых проницаемостей по двухфазной фильтрующейся системе жидкость-жидкость, жидкость-газ в режиме нестационарной фильтрации;- determination of relative phase permeabilities in a two-phase filtering system liquid-liquid, liquid-gas in the non-stationary filtration mode;

- определение коэффициента вытеснения нефти водой, нефти газом, газа водой, воды газом, газового конденсата водой, газового конденсата инертным газом;- determination of the coefficient of displacement of oil by water, oil by gas, gas by water, water by gas, gas condensate by water, gas condensate by inert gas;

- измерение электрического сопротивления и определение водонасыщенности образцов керна;- measurement of electrical resistance and determination of water saturation of core samples;

- измерение объемов флюидов на выходе из кернодержателя в пластовых условиях и определение текущей нефте- и водонасыщенности по методу материального баланса;- measurement of fluid volumes at the outlet of the core holder in reservoir conditions and determination of the current oil and water saturation using the material balance method;

- определение PV-диаграммы;- definition of PV-chart;

- определение вязкости флюида;- determination of fluid viscosity;

- определение минимального давления смесимости пластового флюида в модельной пористой среде (методом «slim-tube»);- determination of the minimum mixing pressure of formation fluid in a model porous medium (using the "slim-tube" method);

- определение коэффициентов вытеснения нефти при парогазовом воздействии;- determination of oil displacement coefficients under steam-gas impact;

- исследования влияния буровых, тампонажных растворов, различных технологических жидкостей и кислотных обработок на фильтрационно-емкостные свойства призабойной зоны скважины и продуктивного пласта.- studies of the influence of drilling, cement slurries, various process fluids and acid treatments on the porosity and porosity properties of the bottomhole zone of the well and the reservoir.

Автоматизированная установка для исследований фильтрационных пластовых процессов работает следующим образом.Automated installation for research of filtration reservoir processes operates as follows.

Принцип действия автоматизированной установки для исследований фильтрационных пластовых процессов заключается в создании в сменном модуле для исследований фильтрационных пластовых процессов пластовых условий (с возможностью их изменения в ходе эксперимента) и определении основных фильтрационно-емкостных характеристик единичного, составного образца или насыпной модели при термобарических условиях, для создания которых (давления и температуры) в модуле для исследований фильтрационных пластовых процессов используются гидравлическая система, система противодавления и система регулирования температуры.The principle of operation of an automated installation for studying filtration reservoir processes consists in creating reservoir conditions in a replaceable module for studying filtration reservoir processes (with the possibility of changing them during the experiment) and determining the main reservoir characteristics of a single, composite sample or bulk model under thermobaric conditions, for which are created (pressures and temperatures) in the module for studying filtration processes, a hydraulic system, a backpressure system and a temperature control system are used.

На площадку 38 в термошкафу 3 устанавливают один из сменных модулей для исследований фильтрационных пластовых процессов и подключают его через порты, имеющиеся на площадке 38, к элементам и системам заявленной автоматизированной установки.On site 38 in a heating cabinet 3, one of the replaceable modules for studying filtration formation processes is installed and connected through the ports available on site 38 to the elements and systems of the claimed automated installation.

В качестве сменного модуля используют один из следующих модулей: модуль 39, содержащий КД 19, модуль 40, содержащий модель пористой среды, модуль 41, содержащий насыпную модель пласта, модуль 42 содержащий КД с натурным образцом керна. Сменные модули для исследований фильтрационных пластовых процессов устанавливаются на подвижном основании, например, на тележках с колесами, что облегчает их перемещение. Сменные модули для исследований фильтрационных пластовых процессов, не задействованные в проведении экспериментальных работ, располагают вне термошкафа 3 в том же помещении, в котором находится установка, либо в другом, где имеется свободное место для их расположения.One of the following modules is used as a replaceable module: module 39 containing CD 19, module 40 containing a porous medium model, module 41 containing a bulk reservoir model, module 42 containing CD with a full-scale core sample. Plug-in modules for studying reservoir filtration processes are installed on a movable base, for example, on carts with wheels, which facilitates their movement. Replaceable modules for studying filtration formation processes, not involved in the experimental work, are located outside the heating cabinet 3 in the same room where the installation is located, or in another room where there is free space for their location.

При использовании модуля 39 в качестве сменного модуля его подключают через порты в термошкафу 3 к выходным линиям разделительных емкостей 4, 5, 6, 7 и к входной линии ВСИ 9.When module 39 is used as a replaceable module, it is connected through the ports in the heating cabinet 3 to the output lines of separating tanks 4, 5, 6, 7 and to the input line of VSI 9.

Создают в сменном модуле 39 пластовые условия. Создание горного давления осуществляют посредством системы поддержания горного давления, включающей восьмой насос 20 высокого давления и девятый насос 21 высокого давления (четвертую группу насосов высокого давления). Поддержание противодавления осуществляют посредством автоматической системы 16 создания и поддержания противодавления. С помощью первого криотермостата 25 и второго криотермостата 26 осуществляют охлаждение и нагрев рабочих элементов заявленной автоматизированной установки.Create in the replaceable module 39 reservoir conditions. The formation of rock pressure is carried out by means of a rock pressure maintenance system, including an eighth high pressure pump 20 and a ninth high pressure pump 21 (fourth group of high pressure pumps). Back pressure is maintained by means of an automatic system 16 for creating and maintaining back pressure. Using the first cryothermostat 25 and the second cryothermostat 26, cooling and heating of the working elements of the claimed automated installation are carried out.

При проведении исследований с помощью сменного модуля 39 осуществляют следующее.When conducting research using a replaceable module 39 carry out the following.

Модуль 39 (см. фиг. 1) обеспечивает: создание и поддержание пластовых условий, создание температуры ниже комнатной, смешение флюидов на торце керна при многофазной фильтрации, возможность установки устройства для измерения температуры с срединной части образца керна, снятия дифференциального давления, измерения электросопротивления образца керна.Module 39 (see Fig. 1) provides: creating and maintaining reservoir conditions, creating temperatures below room temperature, mixing fluids at the end of the core during multiphase filtration, the ability to install a device for measuring temperature from the middle part of the core sample, removing differential pressure, measuring the electrical resistance of the sample core.

В сменный модуль 39 осуществляют подачу углеводородной жидкости (керосин или нефть), солевого раствора, соответствующего по своему составу пластовой воде, и газа.In the replaceable module 39, a hydrocarbon liquid (kerosene or oil), a salt solution corresponding in composition to formation water, and gas are supplied.

Подачу углеводородной жидкости в сменный модуль 39 осуществляют из второй разделительной емкости 5 посредством первого насоса 10 и второго 11 насосов высокого давления, подачу солевого раствора, соответствующего по своему составу пластовой воде осуществляют посредством третьего насоса 12 и четвертого насоса 13, подачу газа осуществляют посредством пятого насоса 14 и шестого насоса 15.The supply of hydrocarbon fluid to the replaceable module 39 is carried out from the second separation tank 5 by means of the first pump 10 and the second 11 high-pressure pumps, the supply of brine, corresponding in composition to formation water, is carried out by means of the third pump 12 and the fourth pump 13, the gas is supplied by means of the fifth pump 14 and the sixth pump 15.

Все упомянутые выше насосы высокого давления также выполняют функцию замера поданных объемов и обеспечивают поддержание постоянного расхода и поддержание постоянного давления, а также поддержание заданной пропорции при фильтрации трех фаз флюидов через образец керна в КД или модель пористой среды или насыпную модель пласта.All the high pressure pumps mentioned above also perform the function of measuring the delivered volumes and maintain a constant flow rate and maintain a constant pressure, as well as maintaining a given proportion when filtering three phases of fluids through a core sample in a pressure test or a porous medium model or a bulk reservoir model.

Раздельное движение флюидов (углеводородной жидкости, солевого раствора, соответствующего по своему составу пластовой воде и газа) происходит по индивидуальным гидравлическим линиям вплоть до смешения на рассекателе плунжера входного торца КД 19.The separate movement of fluids (hydrocarbon liquid, salt solution, corresponding in composition to formation water and gas) occurs along individual hydraulic lines until mixing at the plunger divider of the inlet end of KD 19.

Далее смесь флюидов (углеводородной жидкости, солевого раствора, соответствующего по своему составу пластовой воде и газа,) движется по поровому пространству керна, при этом происходит падение давления. Перепад давления измеряется датчиками дифференциального давления манометрическими (на чертеже не показаны), рассчитанными для обеспечения расширения диапазона измерения проницаемости на разные предельные значения давления. При превышении предельно допустимой нагрузки датчик автоматически блокируется пневматическими клапанами (на чертеже не показаны), после чего в работу вступает другой датчик. В режиме постоянного расхода задается значение расхода жидкости в основной системе и по показаниям дифференциальных манометров (на чертеже не показаны) рассчитывается коэффициент проницаемости. Определение коэффициента проницаемости по жидкости и фазовых проницаемостей (ОСТ 39-235-89 Нефть. Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации) основано на определении падения давления на образце керна при известном расходе жидкости или определении расхода жидкости при заданном (поддерживаемом) перепаде давления.Further, the mixture of fluids (hydrocarbon liquid, brine, corresponding in composition to formation water and gas) moves through the pore space of the core, while a pressure drop occurs. The differential pressure is measured by gauge differential pressure sensors (not shown in the drawing), designed to provide an extension of the permeability measurement range to different pressure limits. If the maximum permissible load is exceeded, the sensor is automatically blocked by pneumatic valves (not shown in the drawing), after which another sensor comes into operation. In the constant flow mode, the value of the liquid flow in the main system is set and, according to the readings of the differential pressure gauges (not shown in the drawing), the permeability coefficient is calculated. Determination of the fluid permeability coefficient and phase permeabilities (OST 39-235-89 Oil. Method for determining phase permeabilities in laboratory conditions with joint stationary filtration) is based on determining the pressure drop on the core sample at a known fluid flow rate or determining the fluid flow rate at a given (maintained) differential pressure.

Поток флюидов (газа, углеводородной жидкости и солевого раствора, соответствующего по своему составу пластовой воде) выходящий из КД 19 направляется в ВСИ 9, в котором в пластовых условиях обеспечивается измерение объема флюида. Отвод требуемой фазы от ВСИ 9 обеспечивается клапанами на выходе (на чертеже не показаны).The flow of fluids (gas, hydrocarbon liquid and brine, corresponding in its composition to formation water) leaving the pressure chamber 19 is sent to the VSI 9, in which the measurement of the volume of the fluid is provided under reservoir conditions. The removal of the required phase from the VSI 9 is provided by valves at the outlet (not shown in the drawing).

При проведении исследований по определению фазовых проницаемостей посредством PV-насоса 24 высокого давления изменяют пластовое давление и изменяют объем и определяют газонасыщенность методом построения PV-диаграммы (согласно ОСТ 39-235-89).When conducting studies to determine the phase permeability by means of a high-pressure PV pump 24, the formation pressure is changed and the volume is changed, and gas saturation is determined by the method of constructing a PV diagram (according to OST 39-235-89).

Гидравлическая обвязка автоматизированной установки для исследований фильтрационных пластовых процессов позволяет производить фильтрацию по разомкнутому и замкнутому контуру. При фильтрации по замкнутому контуру парные группы насосов высокого давления разделяются программно, чередуя команды осуществления прокачки и поддержания давления между двумя насосами каждой группы. Для компенсации просадок (скачков) давления при переключении команд в группах насосов предусмотрен насос высокого давления, работающий на поддержание давления (на чертеже не показан). При фильтрации по замкнутому контуру выходящая смесь флюидов пропускается через ВСИ 9 посредством открытия и закрытия клапанов (на чертеже не показаны).Hydraulic piping of an automated installation for studying filtration reservoir processes allows for filtration in an open and closed loop. When filtering in a closed loop, paired groups of high-pressure pumps are separated by software, alternating commands for pumping and maintaining pressure between the two pumps of each group. To compensate for pressure drops (jumps) when switching commands in groups of pumps, a high-pressure pump is provided that works to maintain pressure (not shown in the drawing). When filtering in a closed loop, the outgoing mixture of fluids is passed through the VSI 9 by opening and closing valves (not shown in the drawing).

Для определения вязкости флюидов в пластовых условиях используют капиллярный вискозиметр 23, определяющий вязкость флюида.To determine the viscosity of fluids in reservoir conditions, a capillary viscometer 23 is used, which determines the viscosity of the fluid.

При проведении исследований с помощью сменного модуля 40 осуществляют следующее.When conducting research using a replaceable module 40 carry out the following.

На площадку 38 в термошкафу 3 устанавливают (вместо другого сменного модуля) модуль 40 и подключают его через порты в термошкафу 3 к выходным линиям разделительных емкостей 4, 5, 6, 7 и к выходной линии ВСИ 9 и таким образом интегрируют его в состав установки.Module 40 is installed on the site 38 in the heating cabinet 3 (instead of another replaceable module) and connected through the ports in the heating cabinet 3 to the output lines of the separating tanks 4, 5, 6, 7 and to the output line of the VSI 9 and thus integrate it into the installation.

Создают в сменном модуле 40 пластовые условия. Поддержание противодавления осуществляют посредством автоматической системы 16 создания и поддержания противодавления. С помощью первого криотермостата и криотермостата 26 осуществляют охлаждение (а также нагрев) рабочих элементов заявленной автоматизированной установки от комнатной температуры до +5°С (а также до +150°С).Formation conditions are created in the replaceable module 40. Back pressure is maintained by means of an automatic system 16 for creating and maintaining back pressure. Using the first cryothermostat and cryothermostat 26, the working elements of the claimed automated installation are cooled (and also heated) from room temperature to +5°C (and also up to +150°C).

При проведении исследований с помощью сменного модуля 40 осуществляют следующее.When conducting research using a replaceable module 40 carry out the following.

На площадку 38 в термошкафу 3 устанавливают модуль 4 и подключают его через порты в термошкафу 3 к выходным линиям разделительных емкостей 4, 5, 6, 7 и к выходной линии ВСИ 9 и таким образом интегрируют его в состав установки.Module 4 is installed on the site 38 in the heating cabinet 3 and connected through the ports in the heating cabinet 3 to the output lines of the separating tanks 4, 5, 6, 7 and to the output line of the VSI 9 and thus integrate it into the installation.

В сменный модуль 40 осуществляют подачу углеводородной жидкости, солевого раствора, соответствующего по своему составу пластовой воде и газа. Подачу углеводородной жидкости в сменный модуль 40 осуществляют из второй разделительной емкости 5 посредством первого насоса 10 и второго 11 насосов высокого давления, подачу солевого раствора, соответствующего по своему составу пластовой воде, осуществляют посредством третьего насоса 12 и четвертого насоса 13, подачу газа осуществляют посредством пятого насоса 14 и шестого насоса 15. Для обеспечения термостатирования корпус модуля 40 подключают к температурному контуру первого криотермостата 25 или для обеспечения термостатирования используют собственные нагревательные элементы.The replaceable module 40 is supplied with a hydrocarbon liquid, brine, corresponding in composition to formation water and gas. The supply of hydrocarbon fluid to the replaceable module 40 is carried out from the second separation tank 5 by means of the first pump 10 and the second 11 high-pressure pumps, the supply of brine, corresponding in composition to formation water, is carried out by means of the third pump 12 and the fourth pump 13, the gas is supplied through the fifth pump 14 and the sixth pump 15. To ensure temperature control, the module body 40 is connected to the temperature circuit of the first cryothermostat 25, or own heating elements are used to provide temperature control.

Модуль 40 обеспечивает исследование флюидов в модели пористой среды при создании и поддержании пластовых условий. Содержит регулятор давления с возможностью работы с потоком сложной структуры, содержащим газ, позволяет измерить насыщенность выходящего потока в динамике, обеспечивает возможность извлечения пористой модели с сохранением в ней пластового давления. Вход и выход трубки обвязаны таким образом, чтобы было возможно осуществлять подачу флюида, измерение перепада давления датчиком диференциального давления (Рдм) и вывод смеси флюидов в направлении ВСИ и далее на измерительную бюретку или счетчик газа. Создание пластовой температуры модели пористой среды и ее контроль осуществляется посредством термопары, расположенной в ванне модуля. Вход и выход трубки обвязаны таким образом, чтобы было возможно осуществлять подачу флюида, измерение перепада давления и вывод смеси флюидов в направлении и далее с выходом на измерительную бюретку или газовый счетчик.Module 40 provides a study of fluids in a porous medium model while creating and maintaining reservoir conditions. It contains a pressure regulator with the ability to work with a flow of complex structure containing gas, allows you to measure the saturation of the outgoing flow in dynamics, provides the ability to extract a porous model while maintaining reservoir pressure in it. The inlet and outlet of the tube are tied in such a way that it is possible to supply the fluid, measure the pressure drop with a differential pressure sensor (Pdm) and output the mixture of fluids in the direction of the ESI and further to the measuring burette or gas meter. Creation of the formation temperature of the porous medium model and its control is carried out by means of a thermocouple located in the module bath. The inlet and outlet of the tube are tied in such a way that it is possible to supply the fluid, measure the pressure drop and withdraw the mixture of fluids in the direction and further with the exit to the measuring burette or gas meter.

При проведении исследований с помощью сменного модуля 41 осуществляют следующее.When conducting research using a replaceable module 41 carry out the following.

На площадку 38 в термошкафу 3 устанавливают (вместо другого сменного модуля) модуль 41, содержащий насыпную модель пласта и подключают его через порты в термошкафу 3 к элементам и системам установки и таким образом интегрируют его в состав установки.On site 38 in the heating cabinet 3, a module 41 is installed (instead of another replaceable module), containing a bulk reservoir model and connected through the ports in the heating cabinet 3 to the elements and systems of the installation and thus integrated into the installation.

В модуль 41, содержащий насыпную модель пласта осуществляют подачу нефтяным насосом 30 флюида (нефти), перегретого пара от парогенератора 34, а также осуществляют измерение перепада давления на насыпной модели и вывод смеси флюидов. Для образования перегретого пара используют дистиллированную воду, которая из контейнера 33 с дистиллированной водой посредством насоса 31 высокого давления для перекачки дистиллированной воды с заданным расходом поступает в предварительно нагретый парогенератор 34 (макс. +320°С). Контроль текущей температуры пара осуществляется термопарой, измеряющей температуру пара на выходе из парогенератора 34, который, далее, по теплоизолированной трубке поступает в насыпную модель пласта 35, снабженную хомутовым нагревателем в теплоизоляционной рубашке и четырьмя термопарами, погруженными в центр модели. В ходе эксперимента происходит постепенный прогрев модели пласта, прогрев насыщающей пласт нефти и, как следствие, дополнительное вытеснение нефти.The module 41 containing the bulk model of the formation is supplied by the oil pump 30 with fluid (oil), superheated steam from the steam generator 34, and the pressure drop on the bulk model is measured and the mixture of fluids is output. For the formation of superheated steam, distilled water is used, which from the container 33 with distilled water through a high-pressure pump 31 for pumping distilled water at a given flow rate enters the preheated steam generator 34 (max. +320°C). The current steam temperature is controlled by a thermocouple that measures the steam temperature at the outlet of the steam generator 34, which, further, through a heat-insulated tube enters the bulk model of the reservoir 35, equipped with a collar heater in a heat-insulating jacket and four thermocouples immersed in the center of the model. During the experiment, the reservoir model gradually warms up, the oil saturating the reservoir warms up and, as a result, additional oil displacement occurs.

При проведении исследований с помощью сменного модуля 42 осуществляют следующее.When conducting research using a replaceable module 42 carry out the following.

Модуль 42 используют для проведения исследований влияния буровых, тампонажных растворов, различных технологических жидкостей и кислотных обработок на фильтрационно-емкостные свойства призабойной зоны скважины и продуктивного пласта.Module 42 is used to study the effect of drilling, cement slurries, various process fluids and acid treatments on the porosity and porosity properties of the bottomhole zone of the well and the reservoir.

При использовании модуля 42 в качестве сменного модуля его подключают через порты в термошкафу 3 к элементам и системам установки для исследований фильтрационных пластовых процессов. Создают в сменном модуле 42 пластовые условия. Прокачивают флюид (буровые растворы, технологические жидкости, тампонажный раствор, кислотные растворы различного состава) вдоль торцевой части образца керна в КД. Флюид двумя одноплунжерными насосами высокого давления из двух поршневых разделительных емкостей подают к золотнику, обеспечивающему непрерывную однонаправленную подачу флюида к торцу образца керна. Основные вышеперечисленные рабочие элементы модуля снабжены хомутовыми электрическими нагревателями для поддержания пластовой температуры рабочих жидкостей.When module 42 is used as a replaceable module, it is connected through the ports in the heating cabinet 3 to the elements and systems of the installation for studying filtration processes. Create in the replaceable module 42 reservoir conditions. Fluid is pumped (drilling fluids, process fluids, grouting slurry, acid solutions of various composition) along the end part of the core sample in the pressure chamber. The fluid is supplied by two single-plunger high-pressure pumps from two piston separating tanks to the spool providing continuous unidirectional fluid supply to the end face of the core sample. The main above working elements of the module are equipped with clamp electric heaters to maintain the formation temperature of working fluids.

С помощью модуля 42 осуществляется воздействие буровых, тампонажных растворов, различных технологических жидкостей и кислотных составов на образец керна с последующей оценкой изменения проницаемости образца керна. Модуль 42 позволяет прокачивать жидкость вдоль торца керна для образования кольматационной корки, моделируя условия отложения твердых частиц на стенке скважины.Using module 42, drilling, cementing slurries, various process fluids and acid compositions are exposed to the core sample, followed by an assessment of changes in the core sample permeability. Module 42 allows fluid to be pumped along the end of the core to form a clogging cake, simulating the conditions of solids deposition on the borehole wall.

Автоматизированная установка предназначена для исследования фильтрационно-емкостных и электрических свойств образцов керна в пластовых условиях в широком диапазоне давлений, температур и скоростей движения флюидов в пористой среде (образцы натурного керна, насыпные модели пласта) при стационарной и нестационарной фильтрации флюидов.The automated unit is designed to study the porosity and electrical properties of core samples in reservoir conditions in a wide range of pressures, temperatures and fluid velocities in a porous medium (field core samples, bulk reservoir models) with stationary and non-stationary fluid filtration.

Claims (4)

1. Автоматизированная установка для исследований фильтрационных пластовых процессов, содержащая визуальный сепаратор-измеритель (ВСИ), первый криотермостат, подключенный к ВСИ, систему создания и поддержания противодавления, систему измерения избыточного и дифференциального давления, PV-насос высокого давления, вискозиметр капиллярный, первую и вторую разделительные емкости, входные линии которых соединены с системой создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации углеводородной жидкости, третью разделительную емкость, входная линия которой соединена с системой создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации пластовой воды или модели пластовой воды - водного солевого раствора, соответствующего по своему составу и минерализации натурной пластовой воде, четвертую разделительную емкость, входная линия которой соединена с системой создания пластового давления и обеспечения бесперебойной фильтрации газа, а выходная линия соединена с системой измерения избыточного и дифференциального давления, пятую разделительную емкость, входная линия которой соединена с системой создания и поддержания противодавления при проведении исследований фильтрационных пластовых процессов, а выходная линия - с ВСИ, при этом вискозиметр капиллярный соединен с выходной линией первой разделительной емкости, с PV-насосом высокого давления и с системой измерения избыточного и дифференциального давления, причем все упомянутые выше системы, разделительные емкости, ВСИ, вискозиметр капиллярный и PV-насос высокого давления расположены в термошкафу, который предназначен для создания пластовой температуры при проведении исследований фильтрационных пластовых процессов и снабжен вторым термокриостатом, причем внутри термошкафа оборудована площадка, которая выполнена с возможностью размещения на ней сменного модуля для исследований фильтрационных пластовых процессов, содержащего образец, моделирующий исследуемую породу пласта, причем площадка расположена в термошкафу таким образом, что обеспечивается возможность подключения упомянутого сменного модуля к входу ВСИ и/или к выходным линиям разделительных емкостей.1. An automated unit for studying reservoir processes, containing a visual separator-measuring device (VSI), the first cryothermostat connected to the VSI, a system for creating and maintaining back pressure, a system for measuring excess and differential pressure, a high-pressure PV pump, a capillary viscometer, the first and the second separating tank, the input lines of which are connected to the system for creating reservoir pressure and ensuring uninterrupted filtration of the hydrocarbon liquid, the third separating tank, the input line of which is connected to the system for creating reservoir pressure and ensuring uninterrupted filtration of formation water or a model of formation water - an aqueous salt solution, corresponding to its composition and mineralization of natural formation water, the fourth separation tank, the inlet line of which is connected to the system for creating reservoir pressure and ensuring uninterrupted gas filtration, and the outlet line is connected to the measurement system excess and differential pressure, the fifth separation tank, the inlet line of which is connected to the system for creating and maintaining backpressure when conducting studies of reservoir filtration processes, and the output line is connected to the VSI, while the capillary viscometer is connected to the outlet line of the first separation tank, with a high pressure PV pump pressure and with a system for measuring excess and differential pressure, moreover, all the systems mentioned above, separation tanks, VSI, capillary viscometer and high pressure PV pump are located in a heating cabinet, which is designed to create reservoir temperature when conducting studies of reservoir filtration processes and is equipped with a second thermal cryostat, moreover, a platform is equipped inside the heating cabinet, which is made with the possibility of placing on it a replaceable module for studying reservoir filtration processes, containing a sample simulating the formation rock under study, moreover, the platform is located in the heating cabinet in such a way that it is possible to connect the said plug-in module to the input of the VSI and/or to the output lines of the separating tanks. 2. Автоматизированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что образец, моделирующий исследуемую породу пласта, представляет собой натурный образец керна.2. Automated installation according to claim. 1, characterized in that the sample simulating the studied formation rock is a full-scale core sample. 3. Автоматизированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что образец, моделирующий исследуемую породу пласта, представляет собой насыпную модель пласта.3. Automated installation according to claim 1, characterized in that the sample simulating the formation rock under study is a bulk reservoir model. 4. Автоматизированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что образец, моделирующий исследуемую породу пласта, представляет собой модель пористой среды.4. Automated installation according to claim 1, characterized in that the sample simulating the formation rock under study is a model of a porous medium.
RU2021129930A 2021-10-14 Automated installation for research of filtration reservoir processes RU2775372C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775372C1 true RU2775372C1 (en) 2022-06-30

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1125511A1 (en) * 1983-07-11 1984-11-23 МВТУ им.Н.Э.Баумана Stand for testing motion of liquid and gas in permeable media
FR2853071A1 (en) * 2003-03-26 2004-10-01 Inst Francais Du Petrole Rock fragments physical parameters e.g. permeability, evaluating method, involves measuring volume of injected liquid by measurement of associated pressure variation in accumulator
RU55987U1 (en) * 2006-05-15 2006-08-27 Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина DEVICE FOR RESEARCH OF MULTI-PHASE FILTRATION PROCESSES IN POROUS MEDIA
RU108105U1 (en) * 2011-04-01 2011-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
RU172719U1 (en) * 2017-02-02 2017-07-21 Александр Валентинович Морев DEVICE FOR DETERMINING THE DIRECTION OF MAXIMUM HORIZONTAL FILTRATION ON FULL-SIZED CORE SAMPLES
RU2660772C1 (en) * 2017-08-01 2018-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХ-ИНТЕНСИВ" Device for permeability phase determination and related saturations of samples of mineral rocks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1125511A1 (en) * 1983-07-11 1984-11-23 МВТУ им.Н.Э.Баумана Stand for testing motion of liquid and gas in permeable media
FR2853071A1 (en) * 2003-03-26 2004-10-01 Inst Francais Du Petrole Rock fragments physical parameters e.g. permeability, evaluating method, involves measuring volume of injected liquid by measurement of associated pressure variation in accumulator
RU55987U1 (en) * 2006-05-15 2006-08-27 Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина DEVICE FOR RESEARCH OF MULTI-PHASE FILTRATION PROCESSES IN POROUS MEDIA
RU108105U1 (en) * 2011-04-01 2011-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
RU172719U1 (en) * 2017-02-02 2017-07-21 Александр Валентинович Морев DEVICE FOR DETERMINING THE DIRECTION OF MAXIMUM HORIZONTAL FILTRATION ON FULL-SIZED CORE SAMPLES
RU2660772C1 (en) * 2017-08-01 2018-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХ-ИНТЕНСИВ" Device for permeability phase determination and related saturations of samples of mineral rocks

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Установка для исследования фильтрационно-емкостных и электрических свойств керна/ Модель AMR-F3000H". Найдено в Интернет URL http://Ustanovka_AMR-F3000H_pasport.pdf. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103344539B (en) Long-term multi-field coupling test device and method for seepage pressure and phase component proportion-controllable rock
Skopich et al. Pipe-diameter effect on liquid loading in vertical gas wells
CN103471976A (en) Device for measuring permeability of porous deposit sediments containing hydrates
RU2680843C1 (en) Permeability coefficient under changing thermobaric conditions on the core samples determining method
CN105203705B (en) A kind of heavy component deposition causes the method for testing of reservoir damage
CN105952424A (en) Supercritical water-oil displacement simulator and method
CN103758512A (en) Method and device for integrally testing reaction and seepage characteristics in oil reservoir
Lahey Jr et al. Global volumetric phase fractions in horizontal three‐phase flows
CN104101559A (en) Device and method for measuring rheological property of supercritical carbon dioxide fracturing fluid
WO2022000833A1 (en) Permafrost formation thawing and subsidence test simulation device and method
CN103940715A (en) Simulating experiment method of rock natural seepage ability
Lv et al. Experimental study on natural-gas-hydrate-slurry flow
CN108267391A (en) Experimental device and method for evaluating underground gas-proof tool of mechanical production well
Galeczka et al. A novel high pressure column flow reactor for experimental studies of CO2 mineral storage
RU2775372C1 (en) Automated installation for research of filtration reservoir processes
Rendel et al. A novel experimental system for the exploration of CO2-water-rock interactions under conditions relevant to CO2 geological storage
RU2497083C1 (en) Method to assess thermodynamic balance of gas liquid mixture when performing filtration experiments
RU166252U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
Braga et al. A new high-pressure cell for equilibrium measurements of systems with fluid and solid phases
RU2571473C1 (en) Device for carrying out research of gas-liquid stream
CN109917105B (en) Condensate gas non-equilibrium continuous failure testing method considering pressure reduction speed influence
CN211453271U (en) Permeability testing device
Modaresghazani Experimental and Simulation Study of Relative Permeabilities in Heavy Oil/Water/Gas Systems
RU2340772C2 (en) Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+"
CN110886596B (en) Experimental device and method for simulating carbon dioxide to improve thick oil flowing capacity